DE68926179T2 - Verfahren und Apparat zur kapazitiven Regenerierung von Gewebe und Knochen - Google Patents

Description

Technisches Gebiet der Erfindung
• Die Erfindung betrifft generell die elektrische Stimulierung von Gewebe und Knochen und, mehr im Einzelnen, die Erzeugung eines anregenden elektrischen Stromes in dem Gewebe oder Knochen über ein kapazitiv angelegtes elektrisches Feld.
Technischer Hintergrund der Erfindung
• Die Verwendung elektrischen Stromes zur Erleichterung der Heilung von traumatisiertem Gewebe und gebrochenem oder angebrochenem Knochen ist schon seit geraumer Zeit erkannt worden. Die anregende Wirkung solchen Stromes scheint einzutreten sowohl wenn der Stromfluß natürlich induziert wird durch interne Körpermechanismen, oder künstlich durch äußere Quellen. Während der natürliche Stromfluß, erzeugt durch elektrochemische, myoelektrische und piezoelektrische Körpermechanismen, die Heilung vorteilhaft erleichtert, ohne äußeren Stromkreislauf, so ist es doch in einigen Fällen erwünscht, den Heilungsprozeß zu beschleunigen durch künstliche Unterstützung des natürlichen Stromflusses.
• Eine Vielzahl verschiedener Techniken ist vorgeschlagen worden für die Erzeugung zusätzlichen elektrischen Stromes in Gewebe und Knochen. Diese Techniken können eingeordnet werden nach dem Typ des Stromes und der Art und Weise, in welcher der Strom angewendet wird. Betrachtet man zuerst den Typ des produzierten Stromes, so kann der Strom charakterisiert werden entweder als Gleichstrom (DC), mit einer im wesentlichen gleichbleibenden Amplitude bzw. Stromstärke, oder als Wechselstrom (AC), dessen Amplitude bekanntlich mit der Zeit schwankt. Wechselstrom wird bevorzugt, da er in verschiedener Weise angewendet werden kann, wie nachfolgend diskutiert. Gleichstrom kann induziert bzw. angewendet werden nur durch eine direkte elektrische Verbindung zwischen dem Gewebe oder Knochen und der Energiequelle.
• Die Art und Weise, in der der hilfsweise stimulierende Strom induziert wird, bietet verschiedene wahlweise Formen der Klassifizierung. Erstens, derartige Techniken können kategorisiert werden entweder invasiv oder nicht invasiv, abhängig von den an dem Patienten angebrachten Verbindungen. Invasive Techniken involvieren die Anwendung elektrischen Stromes direkt an Ort und Stelle des Traumas oder der Fraktur durch an Ort und Stelle implantierte Elektroden. Während diese Lösung die erforderliche elektrische Spannung minimiert, die erforderlich ist zur Generierung des jeweils gewünschten Stromes in dem Gewebe oder Knochen, so werden doch hierdurch die Kosten erhöht und die Gefahr der Infektion bei der chirurgischen Implantation. Als Ergebnis werden bevorzugt nicht invasive Prozeduren, bei denen der elektrische Stromfluß in das Gewebe oder in den Knochen durch extern an dem Patienten angeordnete Apparate induziert wird.
• Die nicht invasive Einbringung von Wechselstrom in Gewebe oder Knochen kann ferner eingeteilt werden gemäß dem dabei angewendeten elektrischen Prinzip. Bei der Verwendung von Widerständen zum Beispiel muß der Strom dem Patienten direkt über Elektroden zugeführt werden, die mit der Haut des Widerstandes verbunden sind. Diese Technik hat den Nachteil, daß sie einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden und der Haut erfordert, was die periodische Erneuerung des leitenden Gels an den Elektroden erforderlich macht.
• Ein zweiter, oder induktiver Lösungsansatz wendet magnetische Felder an, zur Errichtung des gewünschten Wechselstromes in dem Gewebe oder Knochen. Diese Lösung schließt ein die Anwendung einer elektrischen Schaltung mit magnetischen Spulen nahe dem Patienten. Der Stromfluß durch die Spulen produziert ein magnetisches Feld in dem Knochen oder Gewebe, resultierend in der Erzeugung des gewünschten therapeutischen Wechselstromes. Diese Methode hat eine Anzahl von Nachteilen, einschließlich der erforderlichen Verwendung voluminöser magnetischer Spulen und einer Energiequelle mit ausreichender Frequenz und Wellenform zur Induzierung des gewünschten stimulierenden Stromes an dem Patienten. Die induktive Methode involviert auch relativ große Energieverluste wegen der Erhitzung der Spulen bei dem Stromfluß.
• Die dritte Technik zur nicht invasiven Etablierung eines Wechselstromes in dem Gewebe oder Knochen eines Patienten kann als "kapazitive Methode oder Methodes des elektrischen Feldes" bezeichnet werden. Diese Technik erfordert üblicherweise ein Paar von Elektroden, die plaziert werden an gegenüberliegenden Seiten der Behandlungsstelle und die isoliert sind gegenüber der Haut des Patienten. An die Elektroden angelegt Energie errichtet ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden, senkrecht zu der Haut. Dieses elektrische Feld induziert den therapeutischen Wechselstrom an der Behandlungsstelle.
• Während diese Methode die oben erwähnten Schwierigkeiten bei der Widerstands- und der induktiven Technik überwindet, so bietet die kapazitive Erstellung therapeutisch wirksamer Niveaus von Strom an der Behandlungsstelle des Patienten traditionell doch verschiedene zusätzliche Probleme. Zum Beispiel stellt die Haut des Patienten normalerweise einen zusätzlichen kapazitiven Endwiderstand in dem elektrischen Stromkreis zwischen den Elektroden dar. Zusätzlich stellen die isolierenden, die elektrischen Zwischenräume zwischen den Elektroden und dem Patienten einen viel größeren, variablen kapazitiven Blindwiderstand dar.
• Die kombinierte Serie kapazitiver Blindwiderstände der Elemente zwischen den Elektroden bedeutet ein Problem aus verschiedenen Gründen. Erstens, die reaktive Komponente dämpft stark den Stromfluß, der bei der gegebenen Spannung zwischen den Elektroden fließt. Um die Entstehung dieses Energieverlustes zu verstehen, sei kurz auf die dynamische Interaktion zwischen dem stimulierenden Strom und dem Patienten verwiesen. Um therapeutische wirksam zu sein, muß der elektrische Strom eine Frequenz haben, die niedrig genug ist, um sicherzustellen, daß der Strom die Stelle der Fraktur oder des Bruches durchdringt. Dies liegt daran, daß ein hochfrequenter Strom sich nahe der Hautregion des Patienten konzentriert, entsprechend dem bekannten elektromagnetischen Hauteffekt. Es bestehen auch andere biologische Mechanismen, die die Wirksamkeit relativ hoher Frequenzen begrenzen.
• Bei therapeutisch wirksamen Frequenzen ist die elektrostatisch sowohl in der Elektrode-Haut-Schnittstelle bzw. -zwischenfläche und der Epidermis während eines Wechselstromzyklus auf die Elektroden angewendete Spitzenenergie wesentlich größer, als die von dem behandelten Gewebe bzw. Knochen absorbierte Energie. Diese Energie wird entweder innerhalb der Quelle zerstreut oder als elektromagnetische Energie abgestrahlt, resultierend in geringer Wirksamkeit bzw. Energieverlust des Systems. Als Ergebnis werden hohe Niveaus reaktiver Energie erforderlich zur Errichtung des gewünschten therapeutischen Stromes.
• Als Alternative zu der Verwendung hoher Spannungen zur Kompensation von Energieverlusten kann ein induktiver Blindwiderstand angewendet werden zur Erzeugung eines Resonanzkreises, der die Energieverluste reduziert. Zum Beispiel kann eine in Reihe verbundene Spule verwendet werden zur Speicherung der Energiespitze und zur ihrer Anwendung an die Behandlungsstelle während des nächsten Zyklus der Wechselspannung. Dadurch wird nur relativ wenig Energie dissipiert und abgestrahlt.
• Selbst bei reduziertem Energieverlust bietet die kapazitive Technik der Errichtung oder Anwendung therapeutischen Stromes in Gewebe oder Knochen verschiedene Probleme. Wie schon vorher bemerkt, bietet der kapazitive Scheinwiderstand durch den dielektrischen Zwischenraum zwischen den Elektroden und dem Patienten eine Reihe großer und veränderlicher elektrischer Scheinwiderstände bei dem Antriebskreis. Die Zufügung der Spule zur Bildung eines Resonanz-Kreises mit hohem Qualitätsfaktor Q liefert eine bedeutsame Verminderung der Impedanz, wenn der Kreis bei seiner Resonanzfrequenz betrieben wird. Da der kapazitive Anteil des Kreises stark variieren kann, in Abhängigkeit sowohl von der Kondition des Patienten und der Bewegung zwischen dem Patienten und den Elektroden, wenn eine fixierte Spule angewendet ist, kann der Kreis bei seiner Resonanz nur gehalten werden durch Adjustierung der Frequenz des Antriebskreises entsprechend der Resonanzfrequenz des Kreises bei Veränderungen der Kapazität. Alternativ kann veränderlicher Schein-Reaktanz verwendet werden, zur Negierung der Wirkung der Änderungen der Kapazität, wodurch die Resonanzfrequenz des Kreises unverändert bleibt.
• In dem US-Patent Nr. 4,459,988 (Dugot) ist ein Schaltkreis gezeigt, der die erst erwähnte Technik anwendet. Insbesondere, ein Körperteil des Patienten, der zwischen die stimulierenden Elektroden angeordnet ist, ist eingeschlossen in einem Serien- Resonanzkreis, wodurch eine positive Rückführung erhalten wird, zum Erhalt der Frequenz des stimulierenden Signals bei der Resonanzfrequenz des Kreises. Das Dugot-Patent hat jedoch verschiedene Nachteile. Erstens, die gezeigte Ausführungsform ist relativ komplex und hat eine große Anzahl von Bauteilen. Positive Rückführung ist erforderlich zur Stabilisierung des Kreises bezüglich der Frequenz und automatische Verstärkungssteuerung wird vorzugsweise angewendet zur Regulierung der Amplitude des Ausgangs-Signals. Ferner kann das durch den Kreis produzierte Ausgangssignal unerwünschten hochfrequenten Vielfachschwingungen unterworfen sein, wodurch die Wirksamkeit des Systems vermindert wird. Die Verwendung variabler induktiver Reaktanzen zur Aufrechterhaltung einer konstanten Resonanzfrequenz bei Gegenwart kapazitiver Änderungen erfordert nachteiligerweise die Verwendung teurer, einstellbarer Spulen und Steuerung der Rückführung.
• Im Lichte der vorstehenden Ausführungen ist erwünscht die Schaffung eines Verfahrens und Apparates zur nicht invasiven Erzeugung und Anwendung eines regenerativen elektrischen Stromes in traumatisiertem Gewebe und gebrochenem oder angebrochenem Knochen. Ferner ist erwünscht die Anwendung kapazitiver Techniken zur Errichtung eines solchen Stromes, welche Technik einfach ist, kein Hochspannungspotential erfordert zur Überwindung großer, veränderlicher Zwischen-Kapazitäten, die stabil ist bezüglich der Frequenz und Amplitude und unempfindlich ist gegen Streuschwingungen hoher Frequenz.
• Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen ein Apparat zur Anwendung eines elektrischen Stromes auf eine Region eines Patienten über ein Paar von Elektroden (14), die berührungsfrei an dem Patienten angebracht werden können, wobei der Zwischenraum zwischen dem Patienten und den Elektroden eine Reihe bzw. Serie aus einer Kapazität (C1) und einem Widerstand (R1) darstellt und der Apparat selbsterregend schwingt und umfaßt:
• mit einer der Elektroden (14) verbundene induktive Mittel (L1) zur Bildung eines Resonators (32) in Zusammenarbeit mit der Serie aus Kapazität (C1) und Widerstand (R1);
• mit den induktiven Mitteln (L1) verbundene Oszillatormittel (16) zur Lieferung eines periodischen Stromes/Wechselstromes an den Resonator (32), dessen Frequenz im wesentlichen gleich der Resonanzfrequenz des Resonators (32) ist; und
• Mittel C2 zur Begrenzung von Streufrequenzen in dem von den oszillatormitteln (16) gelieferten Wechselstrom.
• Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung ist vorgesehen ein Verfahren zur Anwendung eines elektrischen Stromes an einen Körperteil eines Patienten durch ein Paar von Elektroden (14), die berührungsfrei an dem Patienten positionierbar sind, wobei der Körperteil des Patienten und die Zwischenräume zwischen dem Patienten und den Elektroden (14) eine Serie aus einer Kapazität (C1) und einem Widerstand (R1) bilden, das Verfahren umfaßt die Stufe der Verbindung der Elektroden mit einem selbstschwingenden Stromkreis, der selbstschwingende Oszillatorkreis ist wie folgt vorgesehen: Verbindung induktiver Mittel (L1) mit einer der Elektroden zur Bildung eines Resonators (32) in Kooperation mit der genannten Serie aus Kapazität (C1) und Widerstand (R2);
• Lieferung eines periodischen Stromes an den Resonator (32), dessen Frequenz im wesentlichen gleich der Resonanzfrequenz des Resonators (32) ist; und
• Begrenzung des Auftretens von Streuschwingfrequenzen in dem besagten periodischen Strom, der von dem Resonator (32) geliefert wird.
• Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise in Einzelheiten beschrieben unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen:
• Fig. 1 ist ein Blockdiagramm eines Systems gemäß der Erfindung zur kapazitiven Regenerierung von Gewebe und/oder Knochen eines Patienten;
• Fig. 2 ist ein schematisches Diagramm eines in dem System von Fig. 1 angewendeten Schwingkreises, der einen periodischen Strom an den Patienten liefert über ein Paar von gegenüber dem Patienten durch Zwischenräume getrennten Elektroden;
• Fig. 3 zeigt das Schwingkreisdiagramm nach Fig. 2 in weiteren Einzelheiten; und
• Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm einer zweiten Ausführungsform eines Schwingkreises gemäß Fig. 2.
Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele
• Fig. 1 zeigt ein System 10 zur Erleichterung der Heilung traumatisierten Gewebes oder gebrochener oder angebrochener Knochen. Das System 10 errichtet einen Wechselstrom bzw. legt ein Wechselfeld an an eine Behandlungsstelle 12, nämlich an einen Knochen und/oder Gewebe, das beschleunigt regeneriert werden soll. Wie im Einzelnen weiter unten beschrieben, ist dieser therapeutische Strom induziert durch die Errichtung eines elektrischen Feldes zwischen einem Paar von Elektroden 14, die an ein an der gegenüberliegenden Seiten der Behandlungsstelle 12 angeordnet sind. Ein frei schwingender Oszillator 16, innerhalb eines Steuer- und Ausgangs-Subsystems 18 liefert die erforderliche Energie zur Aufrechterhaltung des Feldes zwischen den Elektroden 14. Der Oszillator 16 wird mit Energie versorgt durch eine Energiequelle 20 und gesteuert, aktiviert und deaktiviert über eine Zeitsteuerung 22. Ein optisches Display, innerhalb des Subsystems 18, liefert ein Ausgangssignal, das anzeigt, daß ein therapeutischer Strom an der Behandlungsstelle 12 fließt. Als zusätzliche Ausgangssignale hat das Subsystem 18 einen Taktzähler 26 zur Lieferung von Informationen betreffend die Länge und Dauer des therapeutischen Stromes an der Behandlungsstelle 12, und ein Alarmsystem 28 zeigt an, wenn das Subsystem den Betrieb des Oszillators 16 nicht länger gewährleisten kann.
• Das System 10 wird weiter unten näher beschrieben, es soll einen therapeutischen Strom bzw. Wechselfeld an der Behandlungsstelle 12 aufrechterhalten. Vorzugsweise wird ein therapeutischer Wechselstrom von etwa 5 Milliampere produziert. Die Frequenz des Wechselstroms ist eine Funktion einer Vielzahl von Faktoren, einschließlich der Struktur der Behandlungsstelle 12, der Elektroden 14, des Oszillators 16, wie auch der relativen Position der Behandlungsstelle 12 und Elektroden 14.
• Eine therapeutische Wirkung wird zwar erreicht innerhalb eines weiten Frequenzbereiches, die Frequenz des Wechselstroms sollte jedoch hoch genug sein, um schädliche Elektromigration von Isotopen oder Ionen an der Behandlungsstätte 12 zu vermeiden. Andererseits, da ein "Leiter", wie die Behandlungsstelle 12, bei hohen Frequenzen einem "Skin Effect" unterliegt, wobei sich der Strom nahe der Oberfläche des Leiters konzentriert, muß die Frequenz ausreichend niedrig sein, damit das Wechselfeld ausreichend tief in das Gewebe bzw. in den unterhalb der Haut liegenden Knochen eindringt. Man hat herausgefunden, daß ein Wechselstrom mit einer Nenn-Frequenz von etwa 50 Kilohertz den gewünschten therapeutischen Effekt für praktisch alle Bedingungen bei den Patienten und den Elektroden liefert, wobei die Frequenz auch ausreichend stabil ist gegenüber der Abhängigkeit des Oszillators 16 bei verschiedenen Bedingungen des Patienten und der Elektroden.
• Die verschiedenen Komponenten des Subsystems werden nun im Einzelnen beschrieben; die Elektroden 14 sind konstruiert unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Arbeitsbedingungen. Da zum Beispiel das elektrische Feld sich senkrecht zu den Elektroden 14 einstellt, bestimmt die Fläche der Elektroden 14 direkt das Querschnittsgebiet der Behandlungsstelle 12, in welcher der therapeutische Strom wirkt. Die Einzelheiten der Elektroden 14, einschließlich ihrer Größe und ihrer Werkstoffe, beeinflussen die Kapazität der Elektroden. Vorzugsweise sind die Elektroden 14 runde Platten aus leitendem Elastomer, wie mit Kohlenstoff gefülltem Silikon-Gummi, mit einem Durchmesser von 8 cm, 0,1 cm Dicke und einer typischen Kapazität von 50 pF.
• Wie in Fig. 1 angedeutet sind die Elektroden 14 gegenüber der Behandlungsstelle 12 beabstandet durch Zwischenräume 30. Die Zwischenräume 30 können durch Zwischenfügung eines starren, dielektrischen Materials zwischen Elektroden 14 und Behandlungsstelle 12 sein. Vorzugsweise sind die Elektroden 14 eingebettet in einen Guß (Gipsguß), der das traumatisierte Gewebe bzw. den Knochen umgibt. Die Zwischenräume 30 schließen dann ein das dielektrische Gipsgußmaterial und jegliche Luft-Zwischenräume zwischen Elektroden 14 und Behandlungsstelle 12. Da die Länge bzw. Dicke der Luftspalte sich, z. B. bei Bewegungen des Patienten, wesentlich ändert, ändert sich auch entsprechend die Reaktanz bzw. Kapazität des Stromkreises. Der Oszillator 16 ist dazu eingerichtet, diese Veränderungen zu Kompensieren, so daß unter allen Umständen ein therapeutisch akzeptable Stromstärke an der Behandlungsstelle 12 wirkt.
• Mehr im Einzelnen ist der Oszillator 16 in Fig. 2 gezeigt. Der Oszillator 16 arbeitet in Verbindung mit einem Serienresonanzkreis oder Resonator 32, der definiert ist durch einen äquivalenten Kreis 34 und eine Spule L1. Der Ersatz-Stromkreis 34 hat eine Widerstandskomponente R1 und eine kapazitive Komponente C1, entsprechend der Behandlungsstelle 12, den Elektroden 14 und den Zwischenräumen 30. Der Oszillator 16 ist dazu eingerichtet, daß er genau der sich ändernden Resonanz-Frequenz des Resonators 32 folgt. Ferner besteht der Oszillator 16 aus einem Minimum von Bauteilen, so daß er ein stabiles Niveau der Ströme über den gesamten gewünschten Frequenzbereich liefert, ohne Erzeugung hochfrequenter Streuschwingungen. Wie erwähnt, ist der Oszillator 16 dazu eingerichtet, den Resonator 32 bei seiner Resonanzfrequenz zu betreiben. Resonanz ist definiert als die Bedingung, unter denen die Impedanz des Resonators 32 allein durch seinen Ohm'schen Widerstand bestimmt ist, so daß die Spannung und der Strom am Eingang des Resonators 32 in gleicher Phase sind. Da die induktiven und die kapazitiven Komponenten L1 und C1 den Stromfluß durch den Resonator 32 unter diesen Bedingungen nicht beeinflussen, ist die Stromstärke lediglich eine Funktion der an den Resonator 32 angelegten Spannung und des Widerstandes des Resonators 32.
• Damit der Freilauf-Oszillator 16 bei der Resonanzfrequenz des Resonators 32 arbeitet, müssen zwei charakteristische Bedingungen für den stabilen Lauf jedes Oszillators erfüllt sein. Erstlich muß die Verstärkung des durch den Oszillator 16 und Resonator 32 gebildeten Kreises gleich 1 sein. Dies bedeutet:
• der Kreis nach Fig. 2 kann betrachtet werden, daß er besteht aus einem Vorwärts- bzw. vorderen Schaltwerk 38 und einem Rückführungs-Schaltwerk bzw. Netzwerk 40. Das Vorwärts-Netzwerk 38 schließt einen Verstärker 42 ein, der den Ausgang V&sub1; des Feedback-Netzwerks 40 um einen komplexen, frequenzabhängigen Verstärkungsfaktor A verstärkt, zur Erzeugung einer Ausgangsspannung V&sub0;. Das Feedback-Netzwerk 40 besteht aus dem Resonator 32 und Feedback-Elementen 46. Das Feedback-Netzwerk 40 ist charakterisiert durch eine komplexe, frequenzabhängige Transfer- Funktion P und erzeugt den Ausgang V&sub1;, der äquivalent ist zu dem Produkt aus der Spannung V&sub0; und der Übertragungsfunktion β.
• Die Regelverstärkung bzw. Schleifenverstärkung des Kreises in Fig. 2 ist äquivalent dem Produkt der Größen A und β. Wenn diese Schleifenverstärkung den Wert +1 erreicht, wird das Verhältnis der Ausgangsspannung zur Eingangsspannung unendlich, so daß der Kreise oszillieren kann bzw. einen Ausgang liefern kann, selbst wenn kein Eingang anliegt. Sowohl A wie β sind komplexe, frequenzabhängige Größen, die in polarer Form oder Vektorform mit Amplitude und Winkel dargestellt werden können. Da der Oszillator nur schwingt, wenn das Vektorprodukt aus A und β gleich +1 ist, muß das Produkt aus der Amplitude von A und β gleich +1 sein, während die Summe der Winkel A und β gleich 0 sein muß. Dies definiert die zweite Bedingung für die Schwingung, daß nämlich die Phasenverschiebung 0 oder ein Vielfaches von 360º sein muß.
• Für eine nähere Betrachtung des Basiskreises nach Fig. 2 kann man sich den Resonator als aus vier Elementen gebildet vorstellen. Sie vorerwähnt, besteht die Ersatzschaltung 34, für die Behandlungsstelle 12, die Elektroden 14 und die Spalten 30, aus der Reihe oder Serie von Kapazität C1 und Widerstand R1. Der auf den Zwischenräumen 30 beruhende Anteil von C1 ist relativ groß und veränderlich, was zu Fluktuationen der Resonanzfrequenz des Resonators 32 führt. Der äquivalente Serien-Widerstand R1 schließt ein den Widerstand des lebenden Gewebes, welches in der Größenordnung von 100 Ohms liegt. Der Widerstand R1 schließt auch ein den effektiven Serien-Widerstand aus dem Vorwärts- Netzwerk 38 und Feedback-Netzwerk 40, wie auch die Verluste der Spule oder Induktivität L1. Diese letztere Komponente kann relativ klein gemacht werden, indem eine Spule L1 mit hohem Qualitätsfaktor Q ausgewählt wird.
• Wie Fig. 2 weiter zeigt, hat der Resonator 32 auch eine Kapazität C2, in Serie in der Ersatzschaltung 32. Die Kapazität C2 hindert den Oszillator 16 am Betrieb mit Streuschwingungen hoher Frequenz durch Einfügung einer allmählich abfallenden Frequenz in das Feedback-Netzwerk 42. Die Kapazität (z. B. 10 nF) des Kondensators C2 ist typisch viel größer als die von C1. Die eine Seite von C2 ist mit Masse verbunden, während die andere Seite direkt mit dem Ersatzschaltkreis 34 verbunden ist und zurückgeführt zu dem Vorwärts-Netzwerk 38. Die Serien-Induktivität L1 ist eingefügt in den Resonator 32 zur Reduzierung von Streuenergie aus dem elektrischen Feld zwischen den Elektroden 14, indem sie, die Induktivität, den größten Teil der gespeicherten Energie des Feldes aufnimmt und während des nächstens Zyklus wieder abgibt an die Elektroden 14. Die Induktivität L1 hat typisch eine Induktanz in der Größe von 100 mh.
• Das Vorwärts-Netzwerk 38 hat vorzugsweise eine Quelle 42 zur Lieferung einer Ausgangsspannung niedriger Impedanz an den Resonator 32. Die Spannungsquelle 42 arbeitet vorzugsweise in einem Schaltmodus für erhöhte Effizienz. Eine passende Quelle oder Verstärker 42 ist eine komplementäre, Metalloxyd- Halbleiter-Umkehrstufe vom Typ Motorola MC14049UB oder MC14069UB. Ein solcher Verstärker 42 liefert eine Rechteckwelle und eine Phasenverschiebung von etwa 180º in die Schleife bei der gewünschten Arbeitsfrequenz von etwa 50 Kilohertz.
• Das Vorwärts-Netzwerk 38 hat auch einen Widerstand R2. Wie vorerwähnt, löschen sich der kapazitive und der induktive Widerstand bei Resonanz aus, so daß sie keinen Einfluß haben auf die Amplitude des Stromes durch den Resonator 32. Daher kann der therapeutische Strom an der Behandlungsstelle 12 des Patienten entweder gesteuert werden durch Änderung der an den Resonanzkreis 32 angelegten Spannung oder durch Änderung seines Serienwiderstandes. Der Widerstand R2 ist in Reihe verbunden mit dem äquivalenten Widerstand R1 des Resonators 32 zur Regulierung des therapeutischen Stromes auf das gewünschte Niveau. Vorzugsweise hat R2 einen Widerstand (z. B. 750 Ohm), ausreichend zur Erhöhung des gesamten Widerstandes des Kreises auf etwa 1000 Ohm. Wie weiter unten näher erläutert, erreicht man mit einer kompakten 9 Volt-Batterie als Quelle 20 und mit einer 4049-Typ Umkehrstufe 42 in dem Vorwärts-Netzwerk einen Oszillatorausgang von etwa 5 Volt rms, was einem normal erwünschten therapeutischen Strom von 5 Milliampere bei Resonanz entspricht.
• Wie Fig. 2 zeigt, enthält das Feedback-Netzwerk sowohl den Resonator 32 und die Feedback-Elemente 46. Die Feedback-Elemente 46 bilden (zusammen mit dem Resonator 32) die Schleife mit der gewünschten Verstärkung und Phasenverschiebung von 0. Die Elemente 46 können zwar mit dem Vorwärts-Netzwerk 38 zusammengefaßt werden, sowohl theoretisch wie praktisch, sie sind aber in Fig. 2 getrennt gezeigt, um das Verständnis des Schaltkreises zu erleichtern. Die Feedback-Elemente 46 haben einen Verstärker 48 und ein Phasen-Nacheil-Element 50, so daß die komplexe Transferfunktion β des Feedback-Netzwerks 40 sowohl die erforderliche Verstärkung wie die Phasenverschiebung erfüllt. Die Verstärkung durch den Verstärker 48 kompensiert sowohl die Verstärkung 42 und die Dämpfung durch den Resonator 32. Was die Phasenverschiebung betrifft, der Strom durch den Resonator 32 ist bei Resonanz in Phase mit der Spannung am Ausgang des Vorwärts-Netzwerks 38. Dieser Strom liefert eine Spannung an dem Kondensator C2 mit einer Phase, die der Phase der Spannung am Verstärker 42 um 90º nacheilt. Wenn die Verstärker 42 und 48 eine Phasenverschiebung von 270º in die Schleife einführen, so wird die Phasennacheilung 50 benötigt zur Lieferung der verbleibenden 90º Phasenverschiebung. Somit werden insgesamt 360º Phasenverschiebung und damit eine stabile Schwingung erreicht.
• Damit der Oszillator 16 beim Start sogleich schwingt, sind die Verstärker 42 und 48 zusammen so ausgelegt, daß sie jede Dämpfung durch den Resonator 32 und Phasenschieber 50 übersteigen bzw. überkompensieren. Die Einheitsverstärkungsbedingung für stabile Schwingungen der Schleife ist erreicht, wenn wenigstens einer der Verstärker 42 oder 48 gesättigt ist. Dem 4049-Typ Verstärker als Verstärker 42 wohnt eine solche Sättigung inne.
• Fig. 3 illustriert etwas mehr im Einzelnen eine bevorzugte Ausführungsform des Systems 10 nach Fig. 2. Bezüglich des Resonators 32 ist die Kapazität C1 von Fig. 2 dargestellt als zwei Kapazitäten C1a und C1b. Die Kapazität des Elementes C1a entspricht derjenigen der Elektroden 14 und Zwischenräume 30, während die Kapazität C1b derjenigen der Behandlungsstelle 12 entspricht.
• Der Serienresonanzkreis 32 von Fig. 3 hat auch eine zusätzliche Kapazität C3 von ungefähr 220 Picofarad. Der Kondensator C3 ist zwar nicht unumgänglich, sichert aber die Schwingung des Systems 10 unabhängig von den gegebenen Veränderungen der Kapazitäten der Elemente C1a und C1b. Es ist zu beachten, daß die Serienkapazität der Elemente C1 und C2 sehr groß werden kann, eventuell entsprechend einem virtuellen Kurzschluß, wenn zum Beispiel der Patient stark schwitzt und nur eine Baumwollhülle vorgesehen ist, zur Aufnahme des Schweißes, zwischen Patienten und Elektroden. Als Resultat dieser Erhöhung der Kapazität könnte die Resonanzfrequenz des Resonators 32 so weit verschoben werden, daß der Oszillator 16 seine Einheitsverstärkung oder Null-Phasenverschiebung nicht erreicht und somit nicht schwingt. Durch Zufügung eines Kondensators C3, dessen Kapazität etwa viermal so groß ist wie der nominelle Wert der Serie der Kapazitäten C1a und C1b, kann die Resonanzfrequenz des Resonators 32 nicht weiter abfallen als bis auf den halben Nennwert, weil die Schwingung immer noch aufrechterhalten bleibt. Mit dem zusätzlichen Kondensator C3 wird auch ein (sonst möglicher) Fluß von Gleichstrom durch die Elektroden verhindert. Ein solcher Stromfluß würde Nachteile haben durch elektrolytische Wirkung, besonders bei Feuchtigkeit an den Elektroden.
• Fig. 3 zeigt auch zusätzlich Details des Feedback-Elements 46. Wie vorerwähnt, ist dieser Teil des Netzwerks 42 ausgelegt zur Erfüllung der Null-Phasenverschiebung und Verstärkungsanforderungen der Schwingung durch Einführung einer 90º Phasenverzögerung in den Kreis, sowie ausreichender Verstärkung zum Ausgleich der Verluste durch den Resonator 32. Beide Funktionen sind erfüllt durch einen operationsverstärker 52, verbunden in "offener Schleife" oder ohne Rückführung. Der Operationsverstärker 52 sollte eine ausreichende Leerlaufverstärkung über den zu erwartenden Frequenzbereich haben, ohne vom Verstärker 42 abhängig zu sein. Ein passender operationsverstärker 52 wird geliefert durch jeden der vier operationsverstärker in dem integrierten Schaltkreis, hergestellt durch Texas Instruments unter der Bezeichnung TLC27M4. Dieses Gerät ist erhältlich mit interner Kompensation zur Lieferung einer 90º Phasenverschiebung über einen weiten Frequenzbereich, einschließlich der gewünschten Arbeitsfrequenz von etwa 50 Kilohertz.
• Der umgekehrte Eingang des Operationsverstärkers 52 ist verbunden mit einem Spannungsteiler, gebildet durch die Serie der Widerstände R3 und R4. Ein Ende des Widerstandes R3 ist verbunden mit der Quelle 20 und ein Ende des Widertandes R4 ist mit Masse verbunden und zwischen den Widerständen R3 und R4 ist ein Anschluß zu dem umgekehrten Eingang (des Verstärkers 52) vorgesehen. Da beide Widerstände R3 und R4 einen Wert von 100 Kiloohm haben, liegt etwa die halbe Spannung der Quelle 20 Vdd an dem umgekehrten Eingang an. Der invertierte Eingang des Operationsverstärkers 42 ist auch verbunden mit Masse durch einen Bypass- Kondensator C4 mit einer Kapazität von 100 nF und der andere Eingang ist verbunden mit dem Resonator 32 an der nicht geerdeten Seite des Kondensators C2.
• Negative Gleichstrom-Rückführung wird eingeführt in den Oszillator-Kreis durch einen Widerstand R5. Der Widerstand R5 ist eingeschaltet zwischen dem positiven Eingang des Operationsverstärkers 52 und dem Ausgang des Verstärkers 42 des Vorwärts- Netzwerks 38, gemäß Fig. 3. Der Widerstand R5 hat einen Wert von etwa 100 Kiloohm und sichert die Initiierung der Oszillation durch Einstellung der Verstärker 42 und 52 beim Start in ihren gemeinsamen Modus-Bereich.
• Das Vorwärts-Netzwerk 38 hat vorzugsweise eine komplementäre Metalloxyd-Halbleiter-Umkehrstufe für den Verstärker 42, wie schon weiter oben erwähnt. Der Verstärker wird gleichsinnig betrieben mit der von der Quelle 20 gelieferten Spannung Vdd zur Verbesserung seiner Wirksamkeit und ist auch mit einem Bypass- Kondensator C5 verbunden, dessen Kapazität etwa 100 nF beträgt.
• Wie schon erwähnt, ist der Widerstand R2 in das Vorwärts- Netzwerk 38 eingeschaltet und hat ausreichenden Widerstand zur Lieferung des erforderlichen therapeutischen Stromes für den jeweiligen Ausgang des Verstärkers 42. Ein Paar antiparalleler Dioden D1 und D2, wie etwa die Dioden TIL213-2 von Texas Instruments, liegen in Serie mit dem Widerstand R2. Die Dioden D1 und D2 liefern ein leicht sichtbares Lichtsignal, wenn sie erregt sind bei dem therapeutischen Stromniveau von etwa 5 Milliampere. Die Dioden D1 und D2 zeigen also an, daß an der Behandlungsstelle 12 ein therapeutisch wirksamer Strom anliegt, und nicht nur daß in dem Schaltkreis Energie zur Errichtung dieses Stromes vorhanden ist. Hierdurch wird ein Ausgang verhindert, wenn die Schwingung aufhört, wegen Versagens eines Bauteils oder unrichtigen Abstandes der Elektroden 14.
• Da jede der Licht-Dioden D1 und D2 den Strom nur in einer Richtung durchläßt, zeigt die antiparallele Schaltung der Dioden D1 und D2 den Wechselstrom in dem Resonanzkreis 32 an. Der Spannungsabfall an den Dioden D1 und D2 ist etwa 1 Volt. Die effektive Spannung am Resonator 32 ist also reduziert, der Wert des Widerstandes R1 muß also entsprechend eingestellt sein, um den erforderlichen therapeutischen Strom zu liefern.
• Es ist zu betonen, daß viele Modifikationen bei Schwingkreis 16 von Fig. 3 möglich sind. Wie Fig. 4 zeigt, kann der aktive Operationsverstärker 52 aus dem Schaltkreis entfernt und ein Widerstand R6 und Kondensator C6 als Rückführungselement 46 eingesetzt werden. Mit einem Kondensator C2 von hoher Reaktanz, zum Beispiel einer Kapazität von 1 Nanofarad, bleibt die Spannung am Kondensator C2 relativ hoch. Selbst nach der Dämpfung durch die Kombination von Widerstand R6 und Kondensator C6 ist also die Spannung ausreichend zum Betrieb des Verstärkers 42. Die Kombination von Widerstand R6 und Kondensator C6 liefert auch die gewünschte Phasenverschiebung von etwa 90º bei allen Frequenzen, die etwa um das Zehnfache oder mehr gedämpft werden.
• Eine andere Modifizierung bezieht sich auf den Verstärker 42. Während Fig. 3 einen einzelnen Verstärker 42 zeigt, werden normalerweise mehrere solcher Elemente parallel geschaltet, um einen inneren Serien-Widerstand zu erhalten, der relativ klein ist gegenüber dem von R2. Der Widerstand des Verstärkers ist stark abhängig von der Umgebungstemperatur und variiert bzw. ist auch unterschiedlich bei verschiedenen in einer Serie nacheinander gefertigten Stücken. Da der Serien-Widerstand der Schaltung direkt das Stromniveau beeinflußt, soll der Wert von Widerstand R2 immer dominieren, um das therapeutische Stromniveau aufrechtzuerhalten.
• Bezüglich der verbleibenden Elemente für die Steuerung und des Ausgangs-Subsystems 18, so ist - wie vorerwähnt - eine 9 Volt- Batterie als Energiequelle 20 geeignet. Eine solche Batterie vermeidet nicht nur irgendwelche Ausfälle bei einer Hochspannungs-Stromquelle, sondern mit der Batterie ist das System auch relativ leicht transportfähig, was besonders wichtig ist, wenn das System 10 an bzw. in dem Gipsguß einer Knochenheilung während längerer Zeit angewendet ist.
• Da das Niveau des an der Behandlungsstelle 12 induzierten therapeutischen Stromes zum Teil eine Funktion der Spannung am Resonator 32 ist, ist es wichtig, daß die Stromquelle 20 eine ausreichende Spannung für den Oszillator 16 verfügbar hat. Diesbezüglich ist eine Speisespannungs-Ausgang-Anzeige 28 vorgesehen zur Anzeige des Status der Quelle 20. Zum Beispiel könnte ein einfacher Gleichspannungs-Voltmeter als Ausgangsanzeige 28 eingesetzt sein zur Anzeige der an der Quelle 20 verfügbaren Spannung. Wahlweise könnte als Anzeige 28 ein Komparator mit der Batterie-Spannung als ein Eingang und einer Schwellenwert-Spannung als anderem Eingang vorgesehen sein, dessen Ausgang an einen hörbaren oder sichtbaren Alarmgeber angeschlossen ist, also Alarm gibt, wenn die Spannung der Batterie unter den Schwellenwert sinkt.
• Das Subsystem 18 hat auch eine Zeitsteuerung oder Taktgeber 22, zum Ein- und Ausschalten des Oszillators 16 in gewünschten Intervallen. Wenn man mit empirischen Studien die Zyklusrate festgestellt hat, die eine optimale therapeutische Wirkung liefert, kann man die Zeitsteuerung 20 so einstellen, daß der Oszillator 16 mit dieser Rate ein- und ausgeschaltet wird. Zusätzlich kann man mit der Zeitsteuerung 22 diesen Arbeitszyklus zu gewünschten Zeitpunkten initiieren und unterbrechen.
• Es ist zu würdigen, daß verschieden Konstruktionen angewendet werden können für die Zeitsteuerung 22, in Abhängigkeit von der gewünschten besonderen Arbeitsweise. Wenn zum Beispiel eine einstellbare Startzeit, Stopzeit und Zyklusrate erwünscht sind, zusammen mit der Fähigkeit, Ausgabeinformationen zu erhalten bezüglich der Behandlungsperiode, könnte eine Mikroprozessorbasierte Zeitsteuerung 22, programmiert mit einem passenden Satz von Arbeitsinstruktionen, nützlich sein. In dieser Weise kann man leicht einen Taktsteuerausgang 26 vorsehen, der die Zahl der Taktpulse am Oszillator 16 anzeigt, zur Analyse durch den Arzt. Wahlweise kann das Ausgabegerät 26 ein einfacher Zähler sein.
• Wie vorerwähnt, hat die visuelle Anzeige 24 vorzugsweise ein Paar antiparalleler Licht-Dioden D1 und D2, welche direkt anzeigen, daß ein therapeutischer Strom an der Behandlungsstelle 12 anliegt. Wenn zum Beispiel die Zeitsteuerung 22 eingestellt ist zum zyklischen Einschalten des Oszillators für eine Sekunde und Ausschalten für 2 Sekunden, werden die Dioden D1 und D2 während der gleichen Intervalle leuchten. Bei einer bevorzugten Ausführung mit einer passend programmierten Mikroprozessorbasierten Zeitsteuerung 22, wenn eine zu geringe Spannung an der Quelle 20 erkannt wird, kann die Taktrate der Zeitsteuerung 22 geändert werden, worauf die Anzeige der Dioden D1 und D2 sich entsprechend ändert und den niedrigen Batteriezustand anzeigt.
• Das in der vorstehend beschriebenen Weise konstruierte System 10 hat eine Reihe von Vorteilen. Zum Beispiel induziert das System 10 den gewünschten therapeutischen Strom an der Behandlungsstelle 12 einfach, geradlinig, mit relativ wenig Bauteilen. Das System 10 ist auch stabil, unterdrückt Hochfrequenz-Streu- Schwingungen und zeigt das Vorhandensein eines therapeutischen Stromes an der Behandlungsstelle 12 direkt an.
• Ein anderer Vorteil des Systems 10 besteht darin, daß es die Sicherheit des Patienten erhöht, indem es eine Hochspannung direkt an den Elektroden 14 vermeidet. Insbesondere, bei einer konstanten Antriebsspannung variiert der Strom an der Behandlungsstelle 12 in umgekehrten Verhältnis zu dem kapazitiven Widerstand des Ersatzschaltkreises 34. Unter gewissen Bedingungen, wenn zum Beispiel die Elektroden 14 in direkten Kontakt mit der Haut eines stark schwitzenden Patienten gelangen, ist der kapazitive Widerstand unbedeutend gering, was zu einem großen, möglicherweise gefährlichen Fehlerstrom führt - und nunmehr vermieden wird.
• Das gezeigte System vermeidet diese Schwierigkeit dadurch, daß die Antriebsspannung limitiert ist im Falle direkten Elektrode- Haut-Kontaktes auf einen relativ niedrigen Spannungswert Vdd der Quelle 20, zum Beispiel 9 Volt. Das System 10 hat also keine Hochspannungsfehler. Ferner ist die Antriebsspannung begrenzt durch den Widerstand R2, welcher gebildet sein kann durch eine Serie verschiedener Widerstände oder einen einzelnen Widerstand, der so konstruiert ist, daß er nur einen Leerlauf-Fehlermodus hat. Unter keinen Umständen kann ein Fehler einer aktiven Komponente zu einem für den Patienten gefährlichen Überstrom führen.

Claims (18)

1. Ein Apparat zur Anwendung eines elektrischen Stromes auf eine Region eines Patienten über ein Paar von Elektroden (14), die berührungsfrei an dem Patienten angebracht werden können, wobei der Zwischenraum zwischen dem Patienten und den Elektroden eine Reihe bzw. Serie aus einer Kapazität (C1) und einem Widerstand (R1) darstellt und der Apparat selbsterregend schwingt und umfaßt:

mit einer der Elektroden (14) verbundene induktive Mittel (L1) zur Bildung eines Resonators (32) in Zusammenarbeit mit der Serie aus Kapazität (C1) und Widerstand (R1);

mit den induktiven Mitteln (L1) verbundene Oszillatormittel (16) zur Lieferung eines periodischen Stromes/Wechselstromes an den Resonator (32), dessen Frequenz im wesentlichen gleich der Resonanzfrequenz des Resonators (32) ist; und

Mittel (C2) zur Begrenzung von Streufrequenzen in dem von den Oszillatormitteln (16) gelieferten Wechselstrom.

2. Der Apparat nach Anspruch 1, wobei die Oszillatormittel (16) mit dem Resonator/Schwinger (32) eine geschlossene Schleife bilden und ferner einen ersten Abschnitt (38) umfassen zur Bildung einer ersten Amplitudeneinstellung und ersten Phasenverschiebung von in der Schleife geführten Signalen, und einem zweiten Abschnitt (40) zur Bildung einer zweiten Amplitudeneinstellung und einer zweiten Phasenverschiebung von Signalen in der Schleife, wobei die geschlossene Leitung eine Einheitsverstärkung und eine Phasenverschiebung gleich Null Grad hat.

3. Der Apparat nach Anspruch 2, wobei die Mittel (C2) zur Begrenzung von Streufrequenzen ein kapazitives Element (C2) ist, das zusätzlich in dem Resonator (32) in Kooperation mit den Induktionsmitteln (L1) und der Serie aus Kapazität (C1) und Widerstand (R1) wirkt und eine Phasenverschiebung von etwa 90 Grad in die Schleife einführt.

4. Der Apparat nach Anspruch 3, wobei der besagte erste Abschnitt (38) einen komplementären Metalloxyd-Semiconductor-Inverter/ Umkehrstufe (42) aufweist, wobei die besagte erste Phasenverschiebung angenähert 180 Grad beträgt.

5. Der Apparat nach Anspruch 4, wobei der besagte Abschnitt (40) einen Operationsverstärker (52) aufweist, wobei die zweite Phasenverschiebung ist angenähert gleich 90 Grad.

6. Der Apparat nach Anspruch 5, ferner umfassend Widerstandssteuermittel (R2), verbunden mit dem Resonator (32) zur Steuerung der Amplitude des zu dem Resonator gelieferten Wechselstromes.

7. Der Apparat nach Anspruch 6, ferner umfassend visuelle Anzeigemittel (24) zur Erzeugung eines visuellen Signals, welches die Lieferung des Wechselstroms zu dem Resonator (32) anzeigt.

8. Der Apparat nach Anspruch 7, wobei die optische Anzeige (24) ein Paar antiparalleler Leuchtdioden (D1, D2) in Serie mit den Resonator (32) aufweisen.

9. Der Apparat nach Anspruch 1, ferner mit Mitteln (22) zur zyklischen Steuerung des Oszillators (16) zwischen Perioden, während welcher der Resonator Strom liefert bzw. nicht liefert.

10. Der Apparat nach Anspruch 9, ferner umfassend Mittel (26) zur Lieferung einer Ausgabe zur Anzeige der Anzahl von Perioden, die der Oszillator (16) durchlaufen hat.

11. Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oszillator (16) von einer Spannungsquelle (20) energieversorgt ist, wobei der Apparat ferner Mittel (28) zur Anzeige aufweist, ob die Spannung der Spannungsquelle (20) unter einen vorbestimmten Wert abgesunken ist.

12. Der Apparat nach Anspruch 1, ferner mit optischen Anzeigemitteln (24) zur Lieferung einer optischen Anzeige, welche die Lieferung von Wechselstrom zu dem Resonator (32) anzeigt.

13. Der Apparat nach Anspruch 12, wobei die optische Anzeige (24) ein Paar antiparallel verbundener, lichtemitierender Dioden (D1, D2) aufweist, die in Serie mit dem Resonator verbunden sind.

14. Der Apparat nach Anspruch 1, wobei der Oszillator (16) durch eine Spannungsquelle (20) mit Energie versorgt ist, wobei der Apparat ferner Anzeigemittel (24) für ein erstes Signal aufweist, welches anzeigt die Lieferung von Wechselstrom zu dem Resonator (32), wenn die Spannung an der Quelle (20) oberhalb eines vorbestimmten Wertes ist, und ein zweites Signal, wenn die Spannung an der Quelle (20) unterhalb des vorbestimmten Niveaus ist.

15. Ein Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine niederohmige Spannungsquelle (16) eines Rechteck-Ausgangs- Spannung, phasenverschoben um etwa 180 Grad gegenüber einem Eingang, an eine der Elektroden (14) liefert.

16. Der Apparat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erzeugte elektrische Feld eine stabile Frequenz und Amplitude aufweist.

17. Ein Verfahren zur Anwendung eines elektrischen Stromes an einen Körperteil eines Patienten durch ein Paar von Elektroden (14), die berührungsfrei an dem Patienten positionierbar sind, wobei der Körperteil des Patienten und die Zwischenräume zwischen dem Patienten und den Elektroden (14) eine Serie aus einer Kapazität (C1) und einem Widerstand (R1) bilden, das Verfahren umfaßt die Stufe der Verbindung der Elektroden mit einem selbstschwingenden Stromkreis; der selbstschwingende Oszillatorkreis ist wie folgt vorgesehen: Verbindung induktiver Mittel (L1) mit einer der Elektroden zur Bildung eines Resonators (32) in Kooperation mit der genannten Serie aus Kapazität (C1) und Widerstand (R2);

Lieferung eines periodischen Stromes an den Resonator (32), dessen Frequenz im wesentlichen gleich der Resonanzfrequenz des Resonators (32) ist; und

Begrenzung des Auftretens von Streuschwingfrequenzen in dem besagten periodischen Strom, der von dem Resonator (32) geliefert wird.

18. Das Verfahren nach Anspruch 17, ferner umfassend die Stufe der Produktion eines Ausgangs(signals), wenn der besagte periodische Strom an den Resonator (32) geliefert wird.